Wetenschap - 23 december 2010

Lego met moleculen

Voor hoogleraar fysische chemie en kolloïdkunde Martien Cohen Stuart, kunnen de feestdagen niet meer stuk. Hij heeft namelijk een vette onderzoeksubsidie gekregen.

lego_2.jpg
Het onderzoeksproject van de hoogleraar naar de synthese van nieuwe eiwitten 'biosynthetische polyamiden' heeft 2.5 miljoen euro ontvangen van de European Research Council (ERC). 'We gaan op de tekentafel hele nieuwe eiwitmoleculen ontwerpen en vervolgens door speciale genetisch gemodificeerde gistcellen laten maken', licht Cohen Stuart zijn project toe. 'We willen de bouwstenen van de eiwitmoleculen, aminozuren, zodanig rangschikken dat we materialen met hele nieuwe eigenschappen kunnen maken.'
Spinrag
De hoogleraar heeft zich volop laten inspireren door de natuur. Zo heeft hij al moleculen gemaakt die draden vormen en zijn afgekeken van spinrag en de draden van zijderupsen. 'We ontdekten dat die draden opgebouwd zijn uit moleculen met een soort terugkerend motiefje van een stuk of acht aminozuren. Dit motiefje, of module, is verantwoordelijk voor die vorm. Een tweede motiefje zorgt ervoor dat de draden niet aan elkaar gaan kleven.', legt hij uit. 'Wij gaan in ons project nu modules bij elkaar zoeken die in de juiste combinatie een nieuw molecuul met speciale eigenschappen opleveren.' 
Inbreken
Volgens Cohen Stuart hebben dit soort nieuwe materialen tal van toepassingen, ondermeer in de medische sector. Zo worden bepaalde ziekten behandeld door de patiƫnt RNA toe te dienen. RNA is verwant met DNA en speelt ondermeer een belangrijke rol bij het tot uiting komen van erfelijke eigenschappen. Bij kankerpatiƫnten kan toegediend RNA bijvoorbeeld inbreken in een kankercel en die zo uitschakelen. Maar doordat enzymen in het lichaam het RNA afbreken is de behandeling moeizaam. Cohen Stuart: 'Als je het RNA nu inpakt in een heel nieuw eiwitmolecuul wordt het niet afgebroken, waardoor de behandeling effectiever wordt. Ook voorkom je allergische reacties die je met natuurlijke eiwitten mogelijk wel krijgt.'

Prestigieus
En andere veelbelovende toepassing van nieuwe eiwitten ligt volgens de hoogleraar in de transplantatie- en regeneratieve geneeskunde. 'Menselijke cellen worden nu nog gekweekt op gelatineachtige voedingsbodems. Wij willen met nieuwe eiwitten een driedimensionale matrix in de vorm van een orgaan of weefsel maken, waarin en waarop menselijke cellen zich graag hechten en gaan groeien', licht Cohen Stuart toe. 'Die kun je in theorie zo laten uitgroeien tot een nieuw orgaan.'
 
Collega hoogleraar Marten Scheffer van de Leerstoelgroep Aquatische ecologie en waterkwaliteitsbeheer, krijgt eenzelfde bedrag van het ERC voor zijn onderzoek naar vroegtijdige signalen die een plotselinge omslag van een systeem aankondigen, zoals bij het klimaat of bij een migraineaanval. Subsidies van het ERC zijn bijzonder prestigieus, omdat alleen de beste en meest innovatieve onderzoeksprojecten, ingediend door de allerbeste wetenschappers op het vakgebied, kanshebber zijn.   

Re:ageer